詳細說明
英國牌號:Nimonic93鎳基高溫合金
中國牌號:GH93
法國牌號:NCK2OTA
一、Nimonic93(GH93)概述:
Nimonic93是含有較高的鈷和鉻的沉淀硬化鎳基合金,具有較高的強度和較好的組織穩定性,在815℃以下使用,綜合性能良好。用于航空發動機的渦輪葉片,小型發動機渦輪盤和緊固件。該合金熱加工塑性良好,可以供應板材、棒材和鍛件。
1、Nimonic93材料牌號:Nimonic93。
2、Nimonic93相近牌號:GH93(中國),NCK2OTA(法國)。
3、Nimonic93材料的技術標準:
4、Nimonic93化學成分:見表1-1。
表1-1 %
C≤ | Si≤ | Mn≤ | P≤ | S≤ | Cr≥ | Ni≥ | Mo≥ | Cu≤ |
0.13 | 1.00 | 1.00 | 0.015 | 0.015 | 18.0-21.0 | 余量 | - | 0.20 |
其他 | N≤ | Al≤ | Ti≤ | Fe≤ | Co≤ | B≤ | Pb≤ | Nb≤ |
- | 1.0-2.0 | 2.0-3.0 | 1.00 | 15.0-21.0 | 0.02 | 0.0025 | - |
5、 Nimonic93熱處理制度:1050~1080℃,8h,空冷+710℃±10℃,16h,空冷。
6、 Nimonic93品種規格與供應狀態:可以供應d20~22mm熱軋棒材,δ0.4~4mm板材,d120mm以下鍛材和鍛件,板材為固溶狀態交貨,其它品種均為鍛態和軋制狀態交貨。
7、 Nimonic93熔煉與鑄造工藝:真空感應熔煉+真空電弧或電渣重熔工藝。
8、 Nimonic93應用概況與特殊要求:該合金制造的航空發動機零部件,在英國及法國有所采用,國內用其制造自由渦輪、墊片、墊圈、鎖片等。
二、Nimonic93物理及化學性能:
1、 Nimonic93熱性能:
(1)、Nimonic93熔化溫度范圍:1360~1390℃。
(2)、Nimonic93熱導率:見表2-1。
表2-1[1]
θ/℃ | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
λ/(W/(m·℃)) | 11.47 | 12.77 | 14.44 | 15.99 | 17.54 | 18.97 | 20.64 | 22.32 | 23.99 | 25.83 | 27.88 |
表2-2[1]
θ/℃ | 20 | 100 | 200 | 300 | 400 | 500 | 600 | 700 | 800 | 900 | 1000 |
c/(J/(kg.℃)) | 446 | 467 | 494 | 520 | 547 | 572 | 600 | 626 | 652 | 679 | 706 |
表2-3[2]
θ/℃ | 16~100 | 16~200 | 16~300 | 16~400 | 16~500 | 16~600 | 16~700 |
α/10-6℃-1 | 11.91 | 12.97 | 13.52 | 14.10 | 14.49 | 14.99 | 15.61 |
3、Nimonic93電性能
4、Nimonic93磁性能:合金無磁性。
5、Nimonic93化學性能
(1)、Nimonic93抗氧化性能:在空氣介質中試驗100h后的氧化速率見表2-4。
(2)、imonic93耐腐蝕性能:合金具有良好的耐熱腐蝕能力。
表2-4[2]
θ/℃ | 700 | 800 | 900 |
氧化速率/(g/(m2·h)) | 0.0398 | 0.0236 | 0.1435 |
三、Nimonic93力學性能:
1、Nimonic93技術標準規定的性能:見表3-1。
2、Nimonic93室溫拉伸性能生產檢驗數據統計處理結果:見表3-2。
表3-1:
品種 | 拉伸性能 | HBS | 持久性能 | ||||||
θ/℃ | σb/MPa | σP0.2/MPa | δ5/% | θ/℃ | σ/MPa | t/h | δ5/% | ||
不小于 | 不小于 | ||||||||
鍛材 軋材 |
20 | 1080 | 685 | 20 | 290 |
700 815 |
588 294 |
30 30 |
5 7 |
表3-2:
品種 | 統計數 | σb/MPa | σP0.2/MPa | ||||
A | B | S | A | B | S | ||
鍛材 軋材 |
100 100 |
1115 1140 |
1155 1185 |
1080 1080 |
700 725 |
740 765 |
685 685 |
四、Nimonic93組織結構:
1、Nimonic93相變溫度:γ′相開始溶解溫度為950℃。
2、Nimonic93時間-溫度-組織轉變曲線
3、Nimonic93合金組織結構:在奧氏體基體上析出γ′相,M23C6型碳化物呈鏈狀分布在晶界,MC型碳化物主要以顆粒狀分布于晶內,未發現M7C3型碳化物。
五、Nimonic93工藝性能與要求:
1、Nimonic93成形性能:該合金熱加工塑性良好,在1050~1150℃溫度范圍內,允許鐓粗變形量為80%而不開裂。鍛造開坯加熱溫度1130~1150℃,終鍛溫度不低于950℃,軋制加熱溫度1150~1170℃,終軋溫度不低于1000℃。
2、Nimonic93焊接性能:板材可采用氬弧焊聯接,固溶狀態焊接性尚好,焊后應消除應力并進行時效處理。
3、Nimonic93零件熱處理工藝:渦輪盤坯料可以先經固溶處理,機加工后在氬氣保護下進行時效處理,也可以用餅坯經完全熱處理后進行機加工。坯料單層平放在熱處理加熱爐均溫區緩慢升溫,冷卻時出爐后分散冷卻。
4、Nimonic93表面處理工藝:渦輪盤榫槽部分可以采用電拋光或噴丸處理。
5、Nimonic93切削加工與磨削性能:該合金在固溶狀態切削性能優于時效狀態。
六、品種規格與供應狀態:
1、品種分類:上海卓伊實業有限公司可生產各種規格的無縫管、鋼板、圓鋼、鍛件、法蘭、圓環、焊管、鋼帶、絲材及配套焊材。
2、交貨狀態:無縫管:固溶+酸白,長度可定尺;板材:固溶、酸洗、切邊;焊管:固溶酸白+RT%探傷,鍛件:退火+車光;棒材以鍛軋狀態、表面磨光或車光;帶材經冷軋、固溶軟態、去氧化皮交貨;絲材以固溶酸洗盤狀或直條狀、固溶直條細磨光狀態交貨。
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